CS268952B1

CS268952B1 - Process for preparing moldings using uranyl salts of higher fatty acids as a lubricant

Info

Publication number: CS268952B1
Application number: CS889063A
Authority: CS
Inventors: Pavel Ing Vesely; Jan Ing Drexler; Vojtech Ing Radil
Original assignee: Vesely Pavel; Drexler Jan; Vojtech Ing Radil
Priority date: 1988-12-30
Filing date: 1988-12-30
Publication date: 1990-04-11
Also published as: CS906388A1

Abstract

Do prášku kovového uranu, připadnš kysličníku uranu sa přidá uranylová sůl vyšších mastných kyselin v množství O,i až 3 % hmot., a to před úpravou jejich granulometrického složeni mletím nebo lisováním nebo se uranylová sůl přidá až do granulátu před vlastním tvarováním výlisku.Uranyl salt of higher fatty acids is added to the uranium metal powder or uranium oxide in an amount of 0.1 to 3% by weight, before adjusting their granulometric composition by grinding or pressing, or the uranyl salt is added to the granulate before shaping the compact.

Description

PM zhutňování práškových materiálů Je nutno používat mazadla. Mazání výrazná ovlivňuje gredient hustoty uvnitř výlieku a tím i konečný tvar výlisku po sintrováni.PM compaction of powder materials Lubricants must be used. Lubrication significantly affects the density gradient inside the die and thus the final shape of the pressed part after sintering.

Mazáni může být reelizováno bud přímým mazáním lisovacího nástroje, což vyžeduje jeho speciální konstrukci nebo přidáním vhodných mazedel do lisoveného materiálu (prášku, granulátu). V tomto druhém připadá se užívá mezadlo buď ve formě roztoku nebo ve formá “kovového mýdle.Lubrication can be achieved either by direct lubrication of the pressing tool, which requires its special design, or by adding suitable lubricants to the pressed material (powder, granulate). In the latter case, the lubricant is used either in the form of a solution or in the form of a "metallic soap".

V případě roztoku se užije některá z mastných kyselin (stearová, olejová aj.) nebo i parafin a jako rozpouštědlo tetrachlormeten nebo perchloretylén. Užiti roztoku si všek vynucuje zařadit do technologického postupu opereci speciálního míšeni, následného sušení e žíhání pro odstranění zbytků před vlestnl sintrací.In the case of a solution, one of the fatty acids (stearic, oleic, etc.) or even paraffin is used, and tetrachloromethane or perchloroethylene is used as a solvent. The use of a solution requires the inclusion in the technological process of a special mixing operation, subsequent drying and annealing to remove residues before the actual sintering.

Jako tuhé kovové mýdlo se nejčastáji užívá stearát zinečnatý. V tomto připadá je míšení s lisovaným materiálem jednodušší, ele krátkodobé zeřazení tepelné operace pro odpeřeni a rozklad mazadla před sintrecí je rovněž nevyhnutelné. Zbytky zinku jsou navíc při vysokoteplotním slinování ve vodíku redukovány ne kovový zinek, odcházející Jako pára. Ta na chladnějších místech topných prvků a konstrukčních dílů vnitřní vestavby pece kondensuje (materiály z W, Mo) a snižuje jejich životnost.Zinc stearate is most often used as a solid metal soap. In this case, mixing with the pressed material is easier, but a short-term shutdown of the thermal operation for defoaming and decomposition of the lubricant before sintering is also inevitable. In addition, zinc residues are reduced to metallic zinc during high-temperature sintering in hydrogen, leaving as steam. This condenses on the cooler points of the heating elements and structural parts of the furnace interior (materials made of W, Mo) and reduces their service life.

Mimoto v mistá oddestilovánl agregátu stearétu zinečnatého dochází ve výlisku ke vzniku velkého póru. Zabránit tomuto jevu, stejně jeko znečistění základního materiálu výlisku nebo jeho povrchu Je možno užitím tuhého mazadle, kde kovová složka bude tvořena prvkem kompetlbilním nebo shodným s prvkem, který tvoří základní materiál.In addition, in the case of zinc stearate aggregate distillation, a large pore is formed in the molding. This phenomenon, as well as contamination of the base material of the molding or its surface, can be prevented by using a solid lubricant, where the metal component will be formed by an element compatible or identical to the element that forms the base material.

Uvedené nedostatky v převážné míře odstraňuje způsob podle vynálezu jehož podstata spočívá v tom, že do prášku kovového uranu, případně kysličníku uranu, se přidá uranylová sůl vyšších mastných kyselin v množství jedné desetiny až tří hmotnostních procent, před jejich úpravou granulometrického složení mletím nebo lisováním nebo se přidá až do granulátu před vlastním tvarováním výlisků.The above-mentioned shortcomings are largely eliminated by the method according to the invention, the essence of which consists in adding a uranyl salt of higher fatty acids in an amount of one tenth to three percent by weight to the powder of metallic uranium, or uranium oxide, before adjusting their granulometric composition by grinding or pressing, or adding it to the granulate before shaping the moldings themselves.

Při použiti mazadla tohoto typu Již před granulometrickou úpravou mletím má ze následek»When using a lubricant of this type, even before granulometric adjustment by grinding, the result is...

- zlepšeni rozpojování částic v důsledku povrchově aktivních látek,- improved particle separation due to surfactants,

- sníženi vnitřních vad výlisku v důsledku zabráněni vzniku velkých pórů, - odstranění znečistění základního materiálu, pokud jde o lisováni práškových materiálů ne bázi U,- reduction of internal defects of the molding due to prevention of the formation of large pores, - elimination of contamination of the base material, when it comes to the pressing of non-U-based powder materials,

- podstatné sníženi možnosti napaření a tím i destrukce vnitřních dílů sintrační - pece.- significant reduction in the possibility of steaming and thus destruction of the internal parts of the sintering furnace.

Příklad 1Example 1

Do práškového UO^ se přidá 0,8 % hmotn. etearátu uranylu a směs se podrobí mletí v kulovém mlýnu po dobu 2 hodin. Do tekto vzniklého meliva se přidá 1 % hmot. PVA —3 e provede granulace a následnš lisováni válečků o výšce 11 mm a hustotě 6 g.cm .0.8 wt. % uranyl etherate is added to the powdered UO^ and the mixture is subjected to grinding in a ball mill for 2 hours. 1 wt. % PVA-3 is added to the thus formed grinding material and granulation is carried out followed by pressing of rollers with a height of 11 mm and a density of 6 g.cm.

Válečky se žíhají při teplotě 800 K a následně sintrují při 1973 K po dobu 3 hodin.The rollers are annealed at a temperature of 800 K and then sintered at 1973 K for 3 hours.

_3 Získaný výrobek měl hustotu 10,4 g.cm ._3 The product obtained had a density of 10.4 g.cm .

Příklad 2Example 2

Prášek kysličníku uranu se grenuluje suchým postupem a do granulátu o velikosti granul 0,100 až 0,850 mm se postupně přidá 1,5 % hmot, jemně dispergovaného stearátu uranylu. Z takto upraveného granulátu se lisuji válečky o průměru 25 mm e výšce 8 mm —3 a hustota dosahuje hodnot 5,7 až 6,1 g.cm . Teblety jsou žíhány e sintrovány v atmosféře vodíku po dobu 4 hodin při teplotě 1903 K. Získaný výrobek má hustotu nad _3 10,4 g.cm .Uranium oxide powder is granulated by a dry process and 1.5% by weight of finely dispersed uranyl stearate is gradually added to the granulate with a granule size of 0.100 to 0.850 mm. From the granulate thus prepared, cylinders with a diameter of 25 mm and a height of 8 mm are pressed and the density reaches values of 5.7 to 6.1 g.cm. The tablets are annealed and sintered in a hydrogen atmosphere for 4 hours at a temperature of 1903 K. The obtained product has a density of over _3 10.4 g.cm.

Vedle základního použiti při zpracováni práškového kysličníku uraničitého, zejména při výrobě Jaderných paliv. Je možno použit mezedle ne bázi urenylových solí vyšších mastných kyselin všude tam, kde se klade důraz na dosaženi vysokých hustot v sintrovaném stavu a nevadí získaná nepatrná aktivita.In addition to its basic use in the processing of powdered uranium dioxide, especially in the production of nuclear fuels, it can be used as a medium based on urenyl salts of higher fatty acids wherever emphasis is placed on achieving high densities in the sintered state and the slight activity obtained is not a problem.

Claims

SUBJECT MATTER OF THE INVENTION

A method of preparing moldings using uranyl salts of higher fatty acids as a lubricant, characterized in that a uranyl salt of higher fatty acids is added to the powder of metallic uranium, or possibly uranium oxide, in an amount of 0.1 to 3% by weight, before adjusting their granulometric composition by grinding or pressing, or the uranyl salt is added to the granulate before the molding itself is shaped.